题目
一定质量的理想气体由p与V图中状态A沿直线变化到状态B,其p与V图像如图所示。已知气体处于状态A时,TA=400K,大气压强p0=1.0×105Pa,求在此变化过程中:
(1)
气体从外界吸收的热量Q;
(2)
气体的最高温度。
答案: 解:由理想气体状态方程pAVATA=pBVBTB解得TB=400K由于温度不变理想气体内能不变,ΔU=0。由热力学第一定律可知Q=-WQ=pΔV数值上等于p-V图线与坐标轴所围的面积解得Q=400J
解:由pVT=C(常量)可知,当pV最大时,气体的温度最高由图像可知p随V变化关系为p=4×105-108V(Pa)可得pV=4×105V-108V2=4×102-108×(V-2×10-3)2(Pa·m3)当V=2×10-3m3时,pV有最大值由理想气体状态方程可得pAVATA=pVTm解得Tm=16003K≈533.3K